初中物理优秀竞赛讲座12杠杆温故知新:例1、如图所示初中物理杠杆竞赛,弹簧上端固定在天花板上,下端连接一个圆柱形重物。 首先,用一根垂直的细线拉动重物初中物理杠杆竞赛,使弹簧处于原来的长度。 此时,水平桌上的烧杯中的水面正好与圆筒的底面接触。 已知圆柱重物的横截面积为l0cm2,长度为l0cm; 烧杯的横截面积为20cm2,弹簧每伸长lcm的拉力为0.3N,g=10N/kg,重物的密度是水的两倍,水的密度为/m。 去掉细线后,重量又达到平衡,弹簧的伸长是多少? 典型例题1:力臂例1,如图所示,光杆OB在外力作用下保持静止(O为支点),请画出图中的力臂和阻力臂。 延伸1. (1)请画出使用剪刀时杠杆AOB上的力F1以及动力臂L1和阻力臂L2的示意图。 2)如图所示,F1为作用在泵手柄A点的力,O为支点。 请画出功率F1的力臂L1和阻力F2。 典型例2:杠杆平衡例2、小朱利用如图所示的实验装置来探索杠杆的平衡条件。 (1)调节杠杆平衡时,若杠杆右侧高、左侧低,应向上调节两端平衡螺母,使其在水平位置平衡。 在水平位置平衡杠杆的优点是。
(2)如图所示,拉杆上每个小格子长2cm。 在支点左侧A点挂3个重0.5N的挂钩。 在支点右侧B点,用弹簧测力计拉动杠杆。 ,使其在水平位置保持平衡。 此时弹簧测力计的指示应为。 如果B点保持静止,将弹簧测力计的方向向右倾斜,使杠杆仍平衡在水平位置,则弹簧测力计的示值将发生变化。 因为。 (3) 请在下框中画出实验所需的数据记录表。 无需填写数据。 (4)小朱在杠杆两端挂上多个钩码,并调整钩码的数量和位置,最终使杠杆保持平衡。 请分析上图所示的平衡状态,并简要描述杠杆受到多重作用力时的情况。 ,其平衡条件应为:-。 延伸2. 地上有一根大木杆。 提起A端需要300N,提起B端需要200N。这根木杆的一端较粗,整个木杆的重量(其上的重力)是牛。 例3:如图1所示,A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆完全平衡。 若吊钩码质量均为50g,A、B各增加一个吊钩码,则() A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆左侧向下倾斜 C.杠杆右侧向下倾斜杠杆向下倾斜 D、无法判断杠杆是否平衡、展开 3、如图所示的光杠杆,AO 小于 BO。 在 A、B 两端悬挂重物 G1、G2 后,杠杆达到平衡。若 G1、G2 同时向支点 O 移动相同距离,则 () A.杠杆保持平衡 B.A 端拉杆向下倾斜 C. 拉杆 B 端向下倾斜 D. 无法
判断例4、如图所示,在中点O处支撑一根粗细均匀的尺子AB,在B的末端放置一根蜡烛,在AO的中点O'处放置两根蜡烛。 如果三支蜡烛是完全相同的蜡烛,同时点燃,它们就会以相同的速度燃烧。 那么在蜡烛燃烧的过程中,尺子AB会( ) A.始终保持平衡B.在蜡烛的燃烧过程中,A端逐渐上升,直到两边的蜡烛都烧完后才恢复平衡。 C. 无法保持平衡,A 端逐渐下降 D. 无法保持平衡,B 端逐渐下降并扩大。 4、取一根粗细均匀的直丝,用线将其挂在中点。 电线刚刚平衡。 如果将电线的右半部分对折,如图所示,则电线将 () A. 保持平衡; B.向左端下沉; C.向右下沉; D.无法确定。 典型例3:求最小力问题例5. 画出使杠杆AB 停留在图中所示位置所需的最小力。 5、(1)如图所示,不包括弯杆AOBC自重,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,F的作用点及方向。 BC=30厘米。 为了使曲杆平衡在如图所示的位置,画出最小力F及其力臂L的图。 2)如图所示,唐师傅想用最省力的方法来推一油鼓起脚步。 请在图中画出这个力的示意图。 3)如图所示,圆柱形油桶高80cm,底径60cm。 充满油时,总重量为3000N。 为了使底部D稍微离开地面,在B点施加的最小力是多少? ? 同时请画出最小力F及其力臂L的示意图。
典型例4:力的变化例6、如图所示,杠杆OA上的B点悬挂一个重物G,A端用绳子挂在小环E上,绳子的长度AE等于弧CED。 半径。 此时,杠杆完全水平,A点与圆弧CED的中心重合。 当E环逐渐从C点顺时针滑动到D点时,吊带对A端施加的力将为()A。保持不变B。 逐渐变大 C. 由大到小,再由小到大 D. 由小到大,再由大到小。 示例 7. 直杆可以绕其轴线旋转。 在直杆的中点悬挂一个重物,在杆的另一端施加始终水平方向的力F,如图所示。 可见,在力 F 慢慢将直杆从垂直位置提升到接近水平位置的过程中,力 F 的大小变化为 () A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后增大减少 D. 先减少再增加 扩张 7. (1) 如图所示。 作用在杠杆一端且始终垂直于杠杆的力F慢慢地将杠杆从位置A拉至位置B。在此过程中,力F()A变大,B变小,C不变,先D变大然后变小 (2) 如图所示。 作用在杠杆一端且始终垂直于杠杆的力F慢慢地将杠杆从位置A拉到位置C。在这个过程中,力量F()A变大,B变小,C不变,先D变大然后变小。 例7.作用在杠杆一端且始终垂直向上的力F将杠杆从位置A缓慢拉至位置B,在此过程中,力F()A。 不变 B.变大 C. 变小 D.先变大,后变小。 例8、某工地在冬季水利施工中设计了电梯。
重型机械,图是该机械的一个部件的示意图。 OA为钢管,每米重力为30N; O为旋转轴; 重物的质量m为150kg,悬挂在B处,OB=1m; 拉力F加在A点,垂直向上,取g=10N/kg。 为了保持平衡,钢管OA在多长时需要的最小拉力? 这个最小拉力是多少? 例9.为了保证市场公平交易,我国很多地区禁止在市场上使用杆秤。 钢秤确实给不法商贩提供了欺骗顾客的机会。 请参阅下面的示例。 秤重的质量为1公斤,秤梁和秤盘的总质量为0.5公斤,固定星到蒂努的距离为2厘米,秤盘到蒂努的距离为10厘米(图片)。 如果有人交换一头质量为 0.8 公斤的骆驼并出售一件 2.5 公斤的物品,那么该物品的实际质量是多少? 初中物理优秀竞赛第13课滑轮【温故知新】例1、体重600N的成人和小孩双双穿越一条5m宽的沟渠。 成人从运河的左岸到右岸,小孩子从运河的右岸到左岸。 运河两侧各有一块4m长的实心板。 请想办法过运河。 并分析一下,如果忽略木板的重量和木板的重叠距离,为了让大人和小孩都安全地过运河,小孩能重多少头牛? 例2.“一个和尚挑水吃饭,两个和尚挑水吃饭”。 “挑水吃饭,三个和尚却没有水吃。” 这是民间流传的一个故事。 现在你得到了两根扁担和一个长度相同但重量可以忽略不计的水桶。 请帮他们想出一个办法,让A、B、C三个小和尚一起提一桶水,每人承受相同的压力。
要求画一个简图,并弄清楚桶的悬挂位置。 例3:天平不准确是因为其横梁的左右臂长度不等。 虽然重量非常准确,但通常的方法无法获得被测物体质量的准确值。 你能想出什么好方法利用这个天平来准确称量物体的质量吗? 说你的方式。 例4、如图所示装置中,OC=1m,OD=1.5m,A、B为两块铁块。 当A完全浸入水中时,杠杆正好达到平衡。 求两块铁块A、B的体积比AB(不计算杆和滑轮的质量,ρ铁=7.833水=1.0×V/V×10kg/mρ103kg/m3)例5,材质相同如图所示,物体A和B分别挂在杠杆两端,且GA>GB。 此时杠杆处于平衡状态(图A)。 如果所有物体都浸入水中(图B),杠杆还能保持平衡吗(不包括杆的重量)? 【滑轮组】 1、定滑轮和动滑轮 例1、小李质量为50公斤,能举起80公斤的杠铃; 小胖的质量为70公斤,可以举起60公斤的杠铃。 两人通过图中的装置进行比赛,都使出浑身解数,看谁能把对方拉起来。 游戏的结果应该是()A。 小李把小胖拉起来 B. 小胖把小丽拉起来 C. 两人都买不起D。两人都拉了起来。 例2、如图11所示,质量为60kg的人站在质量为30kg的吊篮中。 他必须用至少 的力拉动绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止。 。 (g=10N/kg) 例3、周一上午,学校将举行隆重的升旗仪式。 滑轮安装在旗杆的顶部。 其功能是
_____。 它由块A、B和轻型杠杆MN组成。 块A通过绳子连接到滑轮C,块B通过绳子连接到杠杆。 杠杆可以绕支点O在垂直平面内转动,且杠杆始终在水平位置保持平衡,且MO:=1:2。 已知A块的密度为1.5×103kg/m3,底面积为0.04m2,高度为ON1m,B块的重力为100N。 忽略滑轮与转轴之间的摩擦力以及杠杆与轴之间的摩擦力,g取10N/kg。 求:(1)当A块的顶部刚刚没入水中时,水对底部施加的压力是多少; (2) 当A块顶部刚刚没入水中时,A块受到的拉力是多少? 电子秤(3)若水位发生变化,当电子秤读数为55N时,求A块浸入水中的深度。 2、滑轮组示例5、如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮的重力为50N,定滑轮的重力为N。当人拉动绳子时吊篮不动,他需要用力:() A. 218 牛 B. 220 牛 C. 210牛D.236N 40N,人体重力为600例六、如图所示,用定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,吊起重达300N的重物(忽略重量和摩擦力)滑轮组和绳索)在图A中画出当力量F=150N时绳索是如何缠绕的; 在图 B 上,画出当力 F=100 N 时,绳子是如何缠绕的。 例 7:有两个不同材质的实心立方体 A 和 B。 它们的重力分别为 GA 和 GB,密度分别为 ρA 和 ρB。 物体 B 的边长是物体 A 边长的两倍。将 A 直接堆叠在 B 上方,并将其放在水平桌子上。 A对B的压力等于B对桌子的压力。 用两个滑轮组A、B分别匀速提升两个物体A、B。 如图6所示,两个物体同时分别被提升到高度h和h,2h=5。 已知两个滑轮组动滑轮的重量ABAB分别为GA和GB,且GA≤GB=1≤3。 两个滑轮组的机械效率分别为eta1和eta2,功率分别为P1和P2。 如果不考虑绳子重量和摩擦力,则下列判断是正确的:()A. η1:η2=1:1B。 ρA:ρB=3:8C。 1:P2=5:3D。 A:B=1:8PGG 例8、体积为0.1m3、重量为6860N的铸铁件不慎落入水中。 用如图所示的滑轮组,以2m的匀速将铸铁件打捞到水中(不计水阻),求:(1)铸铁件受到的浮力和吊钩受到的拉力是多少动滑轮的A? (2) 如果动滑轮的自重为 120N,无论绳索的重量和滑轮的摩擦力如何,作用在绳索上的力 F 是多少? 例9:滑轮组下端悬挂一个吊篮如图所示。 吊篮上站着一个人。 该人用手拉绳子的一端。 假设人的重量为G人,吊篮的重量为G篮。 问题:(1)为了保持平衡,G和G篮之间必须满足什么关系? (2)如果一个人对吊篮的压力是其体重的三分之一,那么G与G篮之间应满足什么关系?